Tacna nov 2013 xx spes01

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Tacna nov 2013 xx spes01

  1. 1. XX Simposio Peruano de Energía Solar Tacna, 11 – 15.11.2013 Situación actual y perspectivas del uso de las energías renovables en el Perú Manfred Horn Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Peru mhorn@uni.edu.pe; http://fc.uni.edu.pe/mhorn Foto: Solarpack Tacna
  2. 2. Electrificación del Perú Capacidad instalada (2012): 7,62 GW proyectada (2016): 10,5 GW 52 % fósil (mayormente gas natural), 48% renovable (mayormente hidro; 0.6% biomasa; 0.4% solar) 5-7 % crecimiento/año PIB y producción eléctrica / año 600 MW planta térmica (gas natural) Porcentaje de población con electricidad Fuente: COES, MINEM, BBVA
  3. 3. Plantas solares FV conectadas a la red en el Perú Importación de paneles FV en el Perú, kWp / año 100000 4 plantas FV de 20 MWp cada una, 80000 conectada a la red desde fines 2012; concesiones por 20 años, ~ 74 / 95 M$ 60000 40000 cada una, ~22 cts$/kWh, ~ 100 ha cada una; 2 con paneles 20000 móviles de Si cristal (Solarpack/Yingli) 0 2 con paneles de α-Si, película 2006200720082009201020112012 delgada, orientación fija (T-Solar) 14 16 MWp comisionado (2014) Costo de paneles FV, $ FOB / Wp 12 10 8 6 4 2 0 Inauguración, La Joya,, Presidente Humala 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
  4. 4. Plantas eólicas conectadas a red en el Perú Capacidad instalada (2012): En construcción (2013): Comisionado (2013): 0.7 MW 114 MW * 32 MW ** * 2 parques eólicos in Talara y Cupisnique en construcción: 63 turbinas de 1.8 MW, 270 MUS$, 8.7 cts$/kWh (Contour Global, Vestas) ** 1parque eólico en Marcona 32 MW (8x3.15 MW+3x2.3 MW, 2014 450 kW turbina, Marcona operando desde > 20 años
  5. 5. Electrificación rural Electrificación nacional y rural (%) 5 millones de Peruanos, viviendo en áreas rurales, todavía no tienen electricidad. Para muchos, sistemas FV domiciliarios (SFD) son la solución más barata y más sostenible Fuente: DGER
  6. 6. Sistemas Fotovoltaicos Domiciliarios, SFD, muy usados para la electrificación rural • SFD / SHS tradicional (“Solar home system”): • un panel FV de ̴50 – 100 Wp; produce 5 – 10 kWh / mes, similar a lo usado en casas rurales conectadas a la red eléctrica • una batería de 12 V, 100 -150 Ah de Pb acido ( tipo “solar”) • un regulador de carga • cargas típicas : varias luminarias LFC o LED de 5 – 20 W, 12 V DC, TV b/n, radio, etc.
  7. 7. Proyecto piloto: Electrificación FV de Taquile, Lago Titicaca (proyecto CER –UNI, 420 SFD, 1996) Aplicaciones productivas: Ecoturismo
  8. 8. Sistemas solares domiciliarias en el Perú SHS installed till 2011 SFD instaladas hasta 2011: ~ 20 000 2012-2013: ~ 7 000 2014 - 2016 ≤ 500 000 El costo de la electricidad de un SFD (50 – 320 Wp) que debe pagar el usuario en areas rurales está regulado por OSINERGMIN y ~ 80 % de este costo es subvencionado (usuarios urbanos de electricidad pagan un impuesto para la electrificación rural) Fuente: I. Salazar, in GIZ journal AMARAY, Nr.2, Nov. 2012
  9. 9. Primera Subasta RER para Suministro de Energía a Áreas No Conectadas a Red (Instalaciones RER Autónomas) Proceso de concurso público convocado y conducido por OSINERGMIN con la finalidad de adjudicar por un plazo de 15 años, la prestación del servicio de electricidad con Recursos Energéticos Renovables hasta 500,000 usuarios ubicados en las zonas rurales y aisladas del Perú (hasta 2016) SFD: 12 V DC; ≥ 85 Wp; ≥ 90 Ah, 3 LED 7 W Sugerencias y consultas a las bases: 24.01.14 Adjudicación de la Buena Pro: 15.05.14
  10. 10. Opinión crítica sobre el proyecto de 500 000 SFD • No hay transferencia tecnológica a instituciones nacionales, ni programas que involucren universidades peruanas, ni programas de capacitación de los usuarios. • No fue considerado la experiencia nacional de más de 35 años en desarrollo tecnológico fotovoltaico. • No se cuenta con visiones de desarrollo sostenible integrales que en conjunto sostengan los proyectos eléctricos. • Sólo se instalará SFV rígidos, sin opción de potencias diferenciadas o micro redes. • La experiencia (nuestra y de otros países) demuestra, que estos componentes son esenciales si se busca una sostenibilidad a largo plazo.
  11. 11. Luz para los más pobres, con pico-FV Casas rurales conectadas a la red electrica consumen en el Perú en promedio 12 kWh/mes, mayormente para iluminación, usandos focos incandescentes. La misma energía luminosa se puede obtener con un sistema moderno pico FV (2 W LEDs, 5apoyo de GIZ, el CER-UNI evaluó en 2011 en el laboratorio Con el Wp FV) once diferentes lámparas LED. Con las lámparas mejores, GIZ realizó una evaluación de campo durante 8meses, seguido por unja nueva evaluación en el laboratorio. Los principales resultados están presentados en las siguientes vista.
  12. 12. ¿ Qué es un “Sistema pico fotovoltaico”? • Sistema Pico FV (moderno): • un panel FV de 3 – 10 Wp; 0,3 - 1 kWh/mes • Cargas: una (s) lámpara(s) LED, radio, celular, etc. • una batería Li-ion (eventualmente Ni MH), generalmente incorporada en la luminaria • un regulador de carga, generalmente incorporado en la luminaria • costo $ 50 - 200
  13. 13. La intensidad de la luz visible se mide en Lumen (lm): 1 W de radiación electromagnética de 555 nm (mayor sensibilidad del ojo humano) equivale a un flujo luminoso de 683 lm. Tipo de lámpara Eficacia (lm / W) Incandescente (50 W) Lámparas (luz eléctrica) 11 LFC 50 LED (luz blanca) 5 - 150 Lámpara ideal (luz blanca) 250 Lámpara ideal (555 nm, verde) 683 LED: “Díodo emisor de luz” Espectro de LED blanco Luz monocromático
  14. 14. Baterías (acumuladores de energía eléctrica) Tipo de batería Vida (ciclos) Eficiencia energética (%) Costo ($/Wh) Densidad de carga (Wh / kg) Plomo ácido 300 (@ 30% DOD) 80 0,1 35 NiMH 500 60 - 80 0,25 70 Li Ion 500 - 2000 85 - 95 0,3 100 - 250 (gasolina) 12 000 Diferentes tipos de baterías de Li Ion: Voltaje 3,3 – 3,7 V grafito/ electrolito de sal de Li en solvente organico / Li FePO ó LiMn0, LiCoO
  15. 15. Con focos incandescentes (11 lm/W) y 10 kWh/mes de electricidad, se obtiene una energía luminosa de 110 klmh/mes. Usando buenos LEDs (110 lm/W), se obtiene la misma energía luminosa con 1 kWh/mes de electricidad, lo que puede producir un panel FV de 5 – 10 Wp . Por lo tanto, un sistema Pico FV puede producir prácticamente los mismos beneficios que tienen la gente en áreas rurales conectados a la red, pero a un costo mucho menor.
  16. 16. Estado de arte actual de “Pico FV” Con una batería de Li-ion de 16 Wh y 2 W de LEDs, se puede obtener: •Flujo luminoso de 200 lm durante 8 h •Eficacía global > 110 lm/W •Iluminación de 40 – 60 lux sobre una mesa de 1 m2 •16 Wh de batería pueden cargarse con un panel FV de 3 Wp durante un día con una radiación solar de 6 kWh/m2 día •Existe un amplio espectro comercial de sistemas pico FV •La tecnología de lámparas Pico FV está progresando rápidamente, usando baterías de Li – ion y LEDs con una vida muy larga y una eficacia > 110 lm/W.  Sistemas Pico FV son una solución para una electrificación rural básica, pero se requiere un control de calidad
  17. 17. Evaluación económica (después de 8 meses de uso) • Con un sistema pico FV, la gente ahorró, en promedio S/. 9 12 /mes, debido al menor consumo de velas y diesel para lámparas, hasta 30% del dinero usado para energía. Antes de SPFV Después de SPFV
  18. 18. Pico FV: Conclusiones La energía moderna para iluminación y comunicación puede producir un impacto importante en lo social, económico y ambiental, sin pretender de sustituir de programas futuros de electrificación que ofrezcan mayores posibilidades. Sistemas Pico FV Systems (SPFV) representan hoy una tecnología capaz de resolver necesidades básicas de iluminación y comunicación con un impacto rápido en familias rurales lejos de la red electrica. Con un presupuesto mínimo y tecnologías simples y versatiles se puede ayudar a mejorar la salud, la economía y bienestar general de casi 3 millones de Peruanos, sin la necesidad de esperar para una electrificación más potente en un futuro no definido.
  19. 19. Energía solar para el desarrollo de regiones Andinas remotas Aplicaciones térmicas: Calentadores solares de agua para uso productivo y doméstico, invernaderos, secadores y cocinas solares Calefacción de casas “Casas solares” Investigación con nuevas tecnologías y nuevos materiales para el aislamiento térmico, “paredes radiantes” en Raymina, Ayacucho Fuente: R. Espinoza, CER-UNI
  20. 20. Barreras • Hay pocos expertos (técnicos, ingenieros, administradores) en energía solar en el Perú (programa SEPES de la UNI, desde 1980 y Maestría en EryEE) • Falta de conocimientos técnicos por parte de responsables en gobiernos municipales , regionales y ministerios (riesgo de estafas) • Poco control de calidad (Lab. Solar – UNI) Muchas gracias!

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